CC BY
14
Пересыпкин В.Ф., Кирик Н.Н., Лесовой М.П. Болезни сельскохозяйственных культур. Киев, 1991. Т. 3. 206 с.
Пивоваров Ю.П., Королик В.В. Санитарно-значимые микроорганизмы. М., 2000. 268 с.
Сидоров М.А., Скородумов Д.И., Федотов В.Б. Определитель зоопатогенных микроорганизмов. М., 1995. 319 с.
Шапошников Г.Х. Подотряд Aphidinea - тли // Определитель насекомых Европейской части СССР. М.; Л., 1964. Т. 1. С. 489-616.
Dunbar H.E., Wilson A.C., Ferguson N.R., Moran N.A. Aphid Thermal Tolerance Is Governed by a Point Mutation in Bacterial Symbionts // PLoS Biol. 2007. № 5. P. 96.
MICROBIAL ECOLOGICAL SYSTEMS OF RHOPALOSIPHUM PADI L.
IN SARATOV PROVINCE
A.M. Peterson, E.V. Glinskay, N.F. Permyakova
Saratov State University
Microbial ecological systems of Rhopalosiphum padi L. digestive tract in territory of the Saratov region were studied. 17 bacteria species belonging to 14 genera was revealed. Erwinia species causing plants diseases was among them.
РЕАКЦИЯ РАЗЛИЧНЫХ ГЕННЫХ УЧАСТКОВ ХИРОНОМИД (DIPTERA) НА ДЕЙСТВИЕ АТРОПИНА
И.А. Федорова, Н.В. Полуконова
Саратовский государственный медицинский университет
Взаимодействие клетки со средой - одна из актуальных проблем современной клеточной биологии. В реакции на воздействие клетка выступает как целостная система, хотя различные ее компоненты могут реагировать на это воздействие по-разному. С этой точки зрения важно знать реакцию наследственного аппарата клетки, ее генома, показателем воздействия на который является транскрипционная активность интерфазных хромосом. Удобным модельным объектом для исследования транскрипционной активности хромосом эукариот служат политенные хромосомы (ПХ) личинок двукрылых насекомых (Diptera). Находясь в интерфазном периоде клеточного цикла, ПХ всегда активны, что позволяет достоверно оценить изменения работы генов.
Фармакологической особенностью атропина служит его способность блокировать м-холинорецепторы (Михельсон, Зеймаль, 1970; Машковский, 1988; Крылов и др., 1999). Введение атропина в организм сопровождается уменьшением секреции слюнных и других желез. Важной особенностью жизнедеятельности личинок Chironomus plumosus является активная продукция клетками слюнных желез белкового секрета, служащего для строительства домиков, что позволяет анализировать действие этого холинотропного препарата не только на активность специфических участков
генома (молекулярно-генетический уровень), но и оценить результат изменения такой активности на примере анализа морфофункциональной специфической активности личинок (организменный уровень).
Морфологическими критериями транскрипционной активности являются три типа активных районов ПХ - ядрышковые организаторы (ЯО), кольца Бальбиани (КБ) и пуфы (Р), изменение структурно-функционального состояния которых, наряду с изменением общей компактности хромосом отражает реакцию генома (Ильинская, 1984, 1990; Stockert, 1990).
В настоящей работе нами на основе анализа цитогенетических эффектов ПХ СИ. рЫшоът (Chironomidae) изучена активность различных участков генома под воздействием атропина.
Материал и методы
Личинки СИ. рЫшозт собраны в природных водоемах в окрестностях Саратова. Всего исследовано 300 личинок хирономид (таблица). Из них 50 личинок составили контрольную группу, 250 - были подвергнуты воздействию атропина в разных концентрациях (от 0.01до 0.2 %).
Схема проведения эксперимента и количество исследованных личинок
Доля от LC 50 Экспозиция, ч
12 24 48 72 96
Контроль 10 10 10 10 10
1/20 (0.01 %) 10 10 10 10 10
1/15 (0.015 %) 10 10 10 10 10
1/10 (0.02%) 10 10 10 10 10
1/5 (0.04%) 10 10 10 10 10
1/2 (0.1%) 10 10 10 10 10
Использованы личинки IV возраста одинаковой степени адаптации к лабораторным условиям. Анализировались следующие показатели: изменение активности КБ плеча В I хромосомы (BRR^), КБ плеча G IV хромосомы (А/d), ЯО (Kn), Р (Рв), компактность хромосом (К/Е) и образование пуфов de novo, не встреченных в контроле. Описание пуфов de novo было представлено согласно делению хромосом на отделы Ф.Л. Максимовой (1976) и Н.А. Шобанова (1994).
Транскрипционную активность ПХ Ch. plumosus оценивали согласно, установленным пределам значений индекса компактности от 5.7±0.1 до 10.3±0.1 (Ильинская, 1984). Уменьшение значения индекса (до 4.6 ± 0.1 и ниже), а также его увеличение (до 14.7±0.3 и выше) свидетельствует о снижении транскрипционной активности ПХ. Статобработку результатов проводили в среде специализированных пакетов Excel и Statists 6.
Результаты
Нами определены границы транскрипционной активности ПХ Ch. plumosus в пределах нормального физиологического состояния личинки:
84
(БЯЯв = 1.07 - 1.48; АМ =1.01 - 1.27; Кп = 2.06 - 2.8; Рв = 1.03 - 1.12; К/Е = = 8.71 - 11.19). В контроле при содержании личинок ^. plumosus в лабораторных условиях при температуре 8-12°С наблюдалась тенденция к возрастанию транскрипционной активности их ПХ. В период с 12 до 72 ч: индекс компактности (К/Е) уменьшался от 11.19 до 8.71. С 72 до 96 ч активность ПХ начала снижаться, но оставалась в пределах нормы.
В эксперименте все исследованные нами концентрации раствора атропина обладали сходной тенденцией - активность ПХ уменьшалась, и геном в целом угнетался, что подтверждалось сильной степенью отрицательной корреляции экспериментальной группы с контролем по коэффициенту Спирмена (гб = -0.8). На фоне увеличения активности ПХ при 12-24-часовой экспозиции возрастала и активность ЯО (Кп=2.65-2.8). С 24 до 48 ч уменьшение активности ЯО (Кп=2.8-2.69) согласовалось с тенденцией к снижению активности ПХ. С 48 до 72 ч активность ЯО начинала подавляться, в то время как активность ПХ еще не менялась. По-видимому, такой показатель, как активность ЯО более чувствителен к изменению активности ПХ, чем компактность ПХ. В эксперименте при всех концентрациях раствора атропина сохранялась тенденция к угнетению работы ЯО на фоне подавления общей активности ПХ (рис.1).
л
о
*
о Ч
X О
X О У
л
X
п
3 1
2,8 2,6 2,4 2,2 2
24 48
Экспозиция, ч.
72
96
0
-0.01%
-А— -0.015%
-В— - 0.02%
—е- 0.04%
. ... ■0.1%
Рис. 1. Изменение индекса активности ЯО при действии атропина
Активность КБв на фоне увеличения активности ПХ с 12 до 48 ч в контроле возрастала (БЯЯв=1.36-1.48) до 48 ч. Подавление активности наблюдалось после 48 часов, что коррелировало с изменением работы ЯО. В эксперименте при концентрации атропина 0.01% сохранялась тенденция к снижению КБв, как и в контроле. При действии других концентраций атропина отмечалась разбалансировка работы КБв, что могло быть связано со срывом компенсаторных реакций в ответ на стрессовое воздействие (рис. 2).
Рис. 2. Изменение индекса активности КБв при действии атропина Положительная корреляции с контролем выражалась только при действии 0.04% концентрации атропина (ге=0.9).
Активность пуфа плеча В в контроле не коррелировала с общей тенденцией активности ПХ на основе изменений индекса компактности. В эксперименте при действии всех концентраций атропина изменения работы пуфа также были хаотичны и не согласованны. По-видимому, активность пуфа плеча В неадекватно отражает транскрипционную активность ПХ на основе анализа транскрипционной активности по другим показателям -компактности, ЯО и КБв. Обратная связь с контролем установлена только при двух концентрациях - 0.01% (ге=-0.73) и 0.1% (ге=-0.73).
Снижение работы КБ1 и КБ2 плеча G (АМ1 = 1.16-1.01; АМ2 = 1.271.01) в контроле наблюдалось на фоне тенденции роста транскрипционной активности ПХ. В эксперименте при действии всех концентраций атропина активность КБ1 и КБ2 также, как и в контроле, подавлялась (рис. 3, 4).
го
0 *
0) с!
1
0)
I 0) У го I
со
1,29 1,19 1,09 0,99
0
24 48 72
Экспозиция, ч
96
-0.01%
-0.015%
■н- -0.02%
-0- -0.04%
— -0.1%
Рис. 3. Изменение индекса активности КБЮ при действии атропина
Рис. 4. Изменение индекса активности КБ20 при действии атропина
Наличие связи с контролем подтверждено сильной положительной степенью корреляции при концентрациях 0.015% (у обоих колец Бальбиани) и при концентрациях (0.04 и 0.1% - только у КБ2).
Обсуждение
Морфометрический анализ колец Бальбиани позволил количественно оценить фенотипическое проявление генов, секретирующих гетерогенную ядерную РНК, участвующую в синтезе тканеспецифических секреторных гликозилированных белков, а анализ ядрышкового организатора -фенотипическое проявление реакции генов, ответственных за синтез предшественников рРНК. Атропин изменяет дифференциальную генную активность, индуцируя появление пуфов de novo, не отмеченных в контроле.
Активность транскрипционных районов ПХ в целом снижалась при увеличении как концентрации атропина, так и экспозиции. Различная реакция активных районов и компактности ПХ на воздействие атропина может быть связана с их неодинаковой ролью в поддержании гомеостаза как клетки, так и организма в целом. Наблюдаемая репрессия видоспецифичного пуфа хромосомы АВ и КБО позволила рассматривать эти участки как ответственные за специальные функции личинки - секрецию слюнных желез, которая снижалась при длительном воздействии атропина на организм, что вполне согласуется со свойствами данного препарата. Угнетение работы транскрипционно активных участков сопровождалось снижением секреции слюнных желез при длительном воздействии атропина.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Ильинская Н.Б. Характеристика политенных хромосом различной степени компактности у личинок природной популяции хирономуса // Цитология. 1984. Т. 26, №5. С. 543-551.
Ильинская Н.Б. Согласованность изменений компактности политенных хромосом и их плеч в клетках слюнных желез при акклиматизации личинок мотыля к различным температурам // Цитология. 1990. Т. 32, №10. С. 993-1001.
Крылов С.С., Ливанов Г.А., Петров А.Н. и др. Клиническая токсикология лекарственных средств. Холинотропные препараты. СПб., 1999. 160 с.
Максимова Ф.Л. К вопросу о кариотипе Chironomus plumosus L. усть-ижорской природной популяции Ленинградской области // Цитология. 1976. Т. 18, № 10. С. 12641268.
МашковскийМ.Д. Лекарственные средства. М., 1988. Т. 1. 624 с.
Михельсон М.Я., Зеймаль Э.В. Ацетилхолин. О молекулярном механизме действия. Л., 1970. 280 с.
Шобанов Н.А. Кариофонд Chironomus plumosus (L.) (Diptera, Chironomidae). IV: Внутри- и межпопуляционный полиморфизм // Цитология. 1994. Т. 36, № 11. С. 1129— 1145.
Stockert J.C. The normalized Balbiani sise as a quatitave parametr for transcription activity in polytene chromosomes // Biol. Zbe. 1990. Vol. 109, №2. P. 139-146.
THE REACTION OF DIFFERENT GEN REGIONS OF MIDGES (DIPTERA) UNDER THE INFLUENCE OF ATROPINE
I.A. Fedorova, N.V. Polukonova
Saratov State Medical University
The influence of substance "Atropini sulfatis" on synthetic activity of polytene chromosomes was studied. Varying reaction of different active sites predetermined their different roles in support of cell homeostasis and the same of whole organism.
К ЭКОЛОГИИ ВРЕДИТЕЛЯ РОЗОЦВЕТНЫХ САДОВО-ПАРКОВЫХ КУЛЬТУР САРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ -YPONOMEUTA MALLINELLUS Z. (LEPIDOPTERA, YPONOMEUTIDAE)
В.В. Аникин
Саратовский государственный университет
Яблонная горностаевая моль - Yponomeuta mallinellus Z. - массовый вредитель садовых и дикорастущих сортов яблонь, а также косточковых розоцветных. Это западно-палеарктический вид, который в год дает одно поколение. И если вредитель наблюдается в лесостепной зоне области с середины 80-х годов и до конца 90-х годов прошлого столетия с периодичностью в 2-3 года, то в начале десятилетия XXI века наблюдается относительно постоянная высокая численность этого вредителя в городах и лесопарковых зонах городов всего Правобережья Саратовской области. Численность гусениц, повреждающих дерево, буквально объедающих все его листья, достигает от 600-700 экземпляров до нескольких тысяч особей.
Зимуют гусеницы 1-го возраста под щитками, которые обволакивают яйцекладку снаружи и являются застывшими выделениями самки. В начале мая при установлении среднесуточной температуры выше 10 градусов гусенички покидают яйцекладку и внедряются в распускающиеся листья яблонь и минируют их, не трогая эпидермис листовой пластинки. После линьки, которая может проходить и в мине, гусеницы живут открыто -скелетируя лист и оплетая их шелковистой нитью. Гусеницы следующего возраста объедают листья, а гусеницы старших возрастов съедают листья целиком, оставляя только крупные жилки. При большой плотности
